DE3605682A1

DE3605682A1 - Verfahren zur klaerung von fluessigkeiten und anlage zur durchfuehrung desselben

Info

Publication number: DE3605682A1
Application number: DE19863605682
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. Gresch (ETH), Niederweningen
Original assignee: Bucher Guyer AG
Current assignee: Bucher Guyer AG
Priority date: 1985-05-22
Filing date: 1986-02-21
Publication date: 1986-11-27
Also published as: CH667373A5; FR2582230A1; FR2582230B1; US4737283A; US4775486A

Description

Verfahren zur Klärung von Flüssigkeiten und Anlage zur Durchführung desselben

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Klärung von Flüssigkeiten, vornehmlich Rohsaft aus Obst, Trauben, Beeren oder anderen Früchten, bei dem die durch Filtration von der Flüssigkeit getrennten Rückstände in die zu klärende Flüssigkeit zurückgeführt werden.

Solche Verfahren werden beispielsweise bei der Ultraoder Mikro-Filtration von Rohsäften aus Obst, Trauben, Beeren und anderen Früchten verwendet. Bei dieser Saftbehandlungsart treten Oxydationserscheinungen auf, die durch in der Flüssigkeit schon enthaltene, sauerstoffhaltige Luft oder durch in eine Anlage eingeschleppte Luft am Saft entstehen.

Eine zunehmende Anreicherung ist auch dann feststellbar, wenn über den geklärten Saft (Permeat) beim Verlassen der Filtriereinrichtung die aufgenommene Luft nicht zur Gänze abgebaut werden kann, sodass ein verbleibender Rest über die Rückflussleitung in den Rohsaft zurückgeführt wird bzw. im System verbleibt.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit welchem die in der Flüssigkeit durch Lufteinschluss bewirkte Oxydation unter wirtschaftlichen Voraussetzungen erheblich gemindert werden kann.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Flüssigkeit und/oder Rückstände auf dem Zirkulationspfad einer Entgasung unterzogen werden. Auf diese Weise kann in der Flüssigkeit eingeschlossene Luft weitgehend reduziert werden.

Zur Durchführung dieses Verfahrens ist der Pfad der zirkulierenden Flüssigkeit und/oder Rückstände mit einer vakuumerzeugenden Einrichtung verbunden.

Vorteilhaft kann die vakuumerzeugende Einrichtung an die Rückflussleitung der Filtriereinrichtung angeschlossen werden, sodass eine gattungsmässige Aufbereitungsanlage zur Klärung von Flüssigkeiten auch erst nachträglich mit der erfindungsgemässen Einrichtung versehen werden kann.

Durch das Anbringen eines Regulierventils in der die Rückflussleitung der Filtriereinrichtung mit der vakuumerzeugenden Einrichtung verbindenden Zuführ- bzw. Ansaugleitung kann die zu entlüftende Flüssigkeit mengenmässig dosiert werden.

Dadurch, dass die an die vakuumerzeugende Einrichtung angeschlossene Rückflussleitung in die Flüssigkeit im Aufnahmebehälter mündet, wird auf einfache Weise vermieden, dass in der Rückflussleitung ein auf die Filtriereinrichtung sich auswirkender Unterdruck entsteht, welcher insbsondere bei gewissen UF-Systemen einen Ablöseeffekt auf die an ihren Trägern befestigten Filtermembranen nach sich ziehen könnte.

Es kann auch der Aufnahmebehälter über der in ihm enthaltenen Flüssigkeit als eine zur vakuumerzeugenden Einrichtung gehörende evakuierbare Kammer ausgebildet werden. Eine solche Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung eignet sich vornehmlich bei kleineren, neu zu erstellenden Anlagen, wobei insgesamt eine kostengünstige Konstruktion als möglich erscheint.

Bei einer Anlage mit einem grösseren Aufnahmebehälter dürfte sich die Wirtschaftlichkeit aufgrund der erforderlichen grösseren Wandstärke des Behälters als weniger günstig erweisen.

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Alternativ könnte eine Aufbereitungsanlage *der beschriebenen Art erstellt werden, bei der die vakuumerzeugende Einrichtung an die Förderleitung zwischen Aufnahmebehälter und Filtriereinrichtung angeschlossen ist. Eine solche Ausführungsform hätte den Vorteil, dass die gesamte, zu fördernde Flüssigkeitsmenge auf einfache Art einer Entgasung unterzogen werden kann, wobei darauf zu achten ist, dass der Zwischenbehälter nicht zur Gänze entleert bzw. dauernd unter Vakuum gehalten wird.

Als weitere Möglichkeit zur Entgasung der zirkulierenden Flüssigkeit könnte die Ansaugleitung der vakuumerzeugenden Einrichtung unterhalb des Flüssigkeitsspiegels an den Aufnahmebehälter angeschlossen sein, wodurch der nachträgliche Einsatz der erfindungsgemässen Einrichtung bei einer bestehenden Aufbereitungsanlage auf einfache Art und Weise möglich wäre. In diesem Fall eignet sich auch für eine nur teilweise Entgasung eine relativ klein ausgebildete Vakuumeinrichtung.

Bei separat angeschlossenen vakuumerzeugenden Einrichtungen, bei denen wenigstens geringe Flüssigkeitsmengen anfallen, können diese über eine Entleerungsleitung in das System bzw. den Aufnahmebehälter zurückgeführt werden.

Nachstehend werden Einzelheiten der Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemässen Aufbereitungsanlage als eine verschiedener Ausführungsformen

Figur 2 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform,

Figur 3 eine schematische Darstellung einer weiteren Aufbereitungsanlage und

Figur 4 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Aufbereitungsanlage.

In Fig. 1 ist eine Aufbereitungsanlage 1 zur Klärung von Flüssigkeiten, vornehmlich Rohsaft aus Obst, Trauben, Beeren oder anderen Früchten veranschaulicht. Sie weist einen Aufnahmebehälter 2 und eine eine Filtriereinrichtung, z.B. ültrafiltrationseinrichtung verbindende Förderleitung 4 auf, die mit einer den Rohsaft aus dem Aufnahmebehälter 2 in die Filtriereinrichtung 3 transportierenden Pumpe 5 versehen ist. Aus der Filtriereinrichtung 3 führt eine Rückflussleitung 6 die flüssigen Rückstände, auch Retentat genannt, in den Aufnahmebehälter 2 zurück und die klare Flüssigkeit - Permeat - verlässt die Filtriereinrichtung 3 zur weiteren Verwendung über Leitung 7. Gemäss Darstellung wird der Aufnahmebehälter 2 über die Zufuhrleitung 8 mit der zu klärenden Flüssigkeit beschickt oder es erfolgt eine Beschickung über eine Zufuhrleitung 9 direkt über eine vakuumerzeugende Einrichtung 10, die nachfolgend noch genauer zu beschreiben sein wird. Gemäss Fig. 1 wird die zur Erfindung gehörende vakuumerzeugende Einrichtung 10 zur Entnahme von Luft oder Gasen aus den flüssigen Rückständen an die Rückflussleitung 6 angeschlossen. Zu diesem Zweck ist eine Entnahme- oder Ansaugleitung vorgesehen, die über ein Regulierventil 12 tangential in einen Vakuumbehälter 13 mündet. Letzterer ist mit einer das Vakuum erzeugenden Pumpe 14 versehen. Durch das Regulierventil 12 kann die aus der Rückflussleitung 6 zwecks Entgasung entnehmbare Flüssigkeit dosiert werden. Die sich im Vakuumbehälter 13 ansammelnde Flüssigkeit wird über die Entleerungsleitung 15, in welche eine Förder-

pumpe 16 in Verbindung mit einer Niveaureguliervorriqhtung 17 des Vakuumbehälters 13 dazwischengeschaltet ist, aus dem Vakuumbehälter 13 entfernt und in den Aufnahmebehälter 2 zurückgeleitet und dort mit der übrigen Flüssigkeitsmenge vermischt. Alternativ wäre es möglich, die Flüssigkeitsbeschickung über Zuführleitung 9 anstelle von 8 vorzunehmen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist der Aufnahmebehälter 2 über der Flüssigkeit mit einer evakuierbaren Kammer 18 versehen, die zusammen mit einer Pumpe 14 die vakuumerzeugende Einrichtung 10 bildet. Mittels einer Niveaureguliervorrichtung 17, zu der auch das Regulierventil 19 gehört, wird der Flüssigkeitsstand im Aufnahmebehälter 2 geregelt, so dass ein geschlossener Zirkulationspfad für die Flüssigkeit und ein evakuierbarer Raum erhalten bleibt. Ein Regulierventil 19 in der Rückflussleitung 6 sorgt für permanenten Ueberdruck auf der Seite der Filtereinrichtung 3.

Fig. 3 zeigt eine weitere Möglichkeit einer Aufbereitungsanlage 1, wobei die vakuumerzeugende Einrichtung 10 mit Reguliervorrichtung in die Förderleitung 4 zwischen Aufnahmebehälter 2 und Filtriereinrichtung 3 geschaltet ist.

Gemäss Fig. 4 erfolgt die Entgasung der Flüssigkeit aus dem Aufnahmebehälter 2, in den die Zufuhrleitung 8, die Entleerungsleitung 15 und die Rückflussleitung 6 der Filtriereinrichtung 3 münden. Zur Erhaltung einer gewissen Flüssigkeitsmenge im Vakuumbehälter 13 ist eine Niveaureguliervorrichtung 17 mit einem Regulierventil 12 vorgesehen, das in die Ansaugleitung 11 geschaltet ist. Wie schon bei Fig. 1 könnte auch hier die Zufuhr von Rohsaft über den Vakuumbehälter f3 erfolgen.

Wie in allen Figuren erkennbar könnten die 'flüssigen Rückstände aus der Filtriereinrichtung 3 bevor sie in den Aufnahmebehälter 2 gelangen unter Beimischung nochmals die Filtriereinrichtung 3 durchlaufen, wozu eine die Rückflussleitung 6 mit der Förderleitung 4 kurzschliessbare Verbindungsleitung 2 0 vorgesehen ist.

Claims

^*&5Λ!Ι 36Ö5B82 p-BOOO München 2 21. Februar 1986 Bucher-Guyer AG Maschinenfabrik, CH-8166 Niederweningen Verfahren zur Klärung von Flüssigkeiten und Anlage zur Durchführung desselben PATENTANSPRUECHE

1. Verfahren zur Klärung von Flüssigkeiten, vornehmlich Rohsaft aus Obst, Trauben, Beeren oder anderen Früchten, bei dem die durch Filtration von der Flüssigkeit getrennten flüssigen Rückstände in die zu klärende Flüssigkeit zurückgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit und/oder die Rückstände auf dem Zirkulationspfad einer Entgasung unterzogen werden.

2. Aufbereitungsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit wenigstens einem Aufnahmebehälter (2) für die zu klärende Flüssigkeit und einer mittels Förderleitung (4) mit dem Aufnahmebehälter (2) verbundenen Filtriereinrichtung (3), die eine in die Förderleitung (4) und/oder in die Flüssigkeit

des Aufnahmebehälters ( 2) mündende Rückflussleitung (6) für die flüssigen Rückstände aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Pfad der zirkulierenden Flüssigkeit und/oder Rückstände mit einer vakuumerzeugenden Einrichtung (10) verbunden ist.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vakuumerzeugende Einrichtung (10) an die Rückflussleitung (6) der Filtriereinrichtung (3) angeschlossen ist.

4. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebehälter (1) über der in ihm enthaltenen Flüssigkeit als eine zur vaküumerzeugenden Einrichtung (10) gehörende, evakuierbare Kammer (18) ausgebildet ist.

5. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vakuumerzeugende Einrichtung (10) an die Förderleitung (4) zwischen Aufnahmebehälter (2) und Filtriereinrichtung (3) angeschlossen ist.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderleitung (4) mit einem evakuierbaren Zwischenbehälter (13) einer vakuumerzeugenden Einrichtung (10) versehen ist.

7. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

dass die vakuumerzeugende Einrichtung (10) an dem Aufnahmebehälter (2) unterhalb des Flüssigkeitsspiegels angeschlossen ist.

8. Anlage nach Anspruch 2 öder 7, dadurch gekennzeichnet,, dass die Entleerungsleitung (15) der vakuumerzeugenden Einrichtung (10) in den Aufnahmebehälter (2) mündet.

9. Anlage nach Anspruch 2 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugleitung (11) der vakuumerzeugenden Einrichtung (10) mit einem einstellbaren Regelventil (12) versehen ist.